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除湿和制冷的区别范文1
关键词:
地源热泵 天津地区 适用性
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
一、地源热泵简介
众所周知地下2-3米以下的土壤、河水、地下水温度常年基本恒定,始终保持在13℃-26℃,地源热泵是充分利用了这一特点,把专用管道埋入地下深处或地表水(河、湖)等处,通过与地下土壤或河水等进行热量交换。而传统中央空调利用空气进行热量交换,但空气的温度变化很大,夏季一般达到32℃-36℃,空调机组为了换热就要耗费更大的能量,相当于在低温的环境中提取冷量比在36℃的环境要容易的多,实际节能效果达30%-50%。
二、地源热泵系统分类及其优缺点
1、水平式地源热泵
通过水平埋置于地表面2-4米以下的闭合换热系统,它与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较小的建筑,如别墅和小型单体楼。
优点:初投资较小,施工费用相对较低;缺点:占地面积较大。
2、垂直式地源热泵
通过垂直钻孔将闭合换热系统埋置在50M~400M深的岩土体与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较大的建筑物,周围有一定的空地,如别墅和写字楼等。
优点:运行及维护费用低;占地面积较小;冬季无需辅助热源,不产生任何污染,节能效果明显;缺点:初投资费用稍高,施工难度较大
3、地表水式地源热泵
地源热泵机组通过布置在水底的闭合换热系统与江河、湖泊、海水等进行冷热交换。此种系统适合于中小制冷供暖面积,临近水边的建筑物。利用池水或湖水下稳定的温度和显著的散热性,不需钻井挖沟,初投资最小。但需要建筑物周围有较深、较大的河流或水域。
优点:运行及维护费用低,无需占用土地,室外施工费用低,不产生任何污染;缺点:需临近较大面积水域,系统效率低于其他方式。
4、地下水式地源热泵
地源热泵机组通过机组内闭式循环系统经过换热器与由水泵抽取的深层地下水进行冷热交换。地下水排回或通过加压式泵注入地下水层中。此系统适合建筑面积大,周围空地面积有限的大型单体建筑和小型建筑群落。
优点:运行及维护费用低,室外施工费用较低,冬季无需辅助热源,建筑周围环境影响小,不产生任何污染,换热效率高,节能效果明显;缺点:打井受政策限制,系统易受地下水源状况影响。
三、天津地区地源热泵适应性
天津地处温带地区,冬季供热负荷和夏季制冷负荷相差不大,容易平衡,不会导致地下积聚过多的热量和冷量。缺点以及应该注意的问题:
1、天津地区地层条件复杂,咸水埋深较浅。建设地埋管式土壤源热泵项目极易造成咸淡水串层,导致地下水污染,对打井工艺要求很高。况且,国内的设备材质、生产工艺水平与国外尚有一定差距,在设计和施工时应注意这方面的问题。
2、土壤源热泵还存在着初投资大、施工困难、埋地换热器受土壤物性影响较大、连续运行时热泵的冷凝温度或蒸发温度受土壤温度的影响而发生波动及土壤导热系数小而导致埋地换热器的面积较大等不足之处。
3、大面积埋管的大型工程中往往导致地下换热器系统的实际换热能力与装机容量、建筑物排入土壤的瞬时冷/热负荷和积累量不匹配,使得地温逐年升高或者下降,系统的供热供冷能力因而逐年下降。这在潜层地下水流速偏低的地区、埋管数量大的、冷热负荷差别大的项目中问题尤其突出。另外,施工前期测试方法不正确,测得的原始地温与土壤层导热系数不准确,也是导致设计埋管长度不合理的重要原因之一。
四、土壤源热泵局限性
1、埋地换热器受土壤性能影响较大
土壤的热工性能、能量平衡、土壤中的传热与传湿对传热有较大影响,连续运行时热泵的冷凝温度和蒸发温度受土壤温度的变化发生波动,土壤导热系数较小,换热量较小。已有的经验表明,其持续吸热速率一般为25W/,所以当供热量一定时,换热盘管占地面积较大,埋管的敷设无论是水平开挖布置还是钻孔垂直安装,都会增加土建费用。地源供暖技术对地能资源的收集,主要集中在100米以内的浅地层。土壤换热器的性能在不同地质条件下差别较大。理想的地质条件是较高的导热系数、热容量高、较高的土壤含水率及迁移速度。一般各类岩石的导热系数最大,砂土次之,黏土最小,但是由于岩石孔隙率低导致含水量低,因此岩石用于土壤换热器的持久性最差,黏土次之,砂土最好。
2、土壤源热泵适用范围
土壤源热泵较适合的建筑物类型是负荷波动小,使用稳定的中等规模住宅、酒店、办公楼、别墅等,不适宜用于负荷使用随机性高或负荷较大的会堂、剧院、高负荷密度的、大型的公共建筑,集合住宅小区,只适用于低密度的独栋住宅,以及有足够场地的小型公共建筑。某些工程项目由于埋管数量受限,导致夏季相当长的时间管内水温达到30℃以上,跟冷却塔没有区别,这样的项目就是没有意义的,增加了初投资。对于我国严寒和寒冷地区不得不采用不平衡系统的情况,应该保证换热器彼此平均间距在25m以上,故适用于超低容积率的、独栋小负荷建筑群(如别墅、边远山区加油站)或独立建筑。
土壤源热泵系统的规模不宜过大或过小,每个系统在3000-50000比较适宜。系统过大因地埋管换热器水系统距离过远,输送能耗增大,水力难以平衡;过小则相对初投资过高,系统利用率较低。土壤源热泵系统不适用于高能耗建筑,因为土壤源热泵系统比常规系统初投资大大增加,比常规热泵机组增加了土壤换热器部分,对于有洁净要求、高除湿要求或较低(高)设定温度等要求的高负荷建筑物采用地源热泵是不经济的,较多的土壤换热器也会给布置带来困难。因此对于有洁净要求、高除湿要求或较低(高)设定温度的高负荷建筑,采用土壤源热泵是不经济的。
五、国内住宅现状
欧美国家,土壤源热泵系统多用于低容积率、低负荷密度的建筑,单个系统垂直埋管数量多数不超过120根。即便是较大规模的建筑群,也一定要分成多个系统,每个系统的埋管位置也尽可能分散。而目前在我国,土壤源热泵被大量用于高容积率的住宅小区以及高负荷密度的公共建筑。由于可利用土地面积有限,井孔不得不密集布置,严重制约了地层的热恢复能力,使得系统的实际供热供冷能力低于期望值。由于住宅建筑的冷热负荷明显属于间歇性的负荷,特别是冷负荷的间歇特征尤为显著,只要有少数居民在家系统就必须供冷或供热,连续供热供冷必然导致额外大量的水泵和风机电耗,并增加了建筑的实际耗冷量或耗热量。所以采用土壤源热泵系统做成集中供热供冷不适用于我国的集合住宅建筑。
土壤源热泵节能,但适用范围有限,不适合集中住宅,适用于超低容积率的小负荷建筑或有足够场地的小型公共建筑。因此在选择地源热泵时不仅要考虑技术的可靠性、投资的大小、区域的地址特性、运行费用的高低以及维护保养的难易程度等,还要考虑国家能源政策及相关要求。在决策之前应详细考察各个方面的情况,通过技术经济和可行性分析,选择合理的方案。
参考文献:
[1]万仁里,谈地源热泵,全国热泵和空调技术交流会论文集,2001.10
[2]赵军,季新国,等,地源热泵的工程应用与环保节能特性分析,全国热泵和空调技术交流会论文集,2001.10
除湿和制冷的区别范文2
(河北春达建筑工程有限公司河北邯郸056000)
【摘要】在我国经济水平不断提升的今天,各类的商场建设为人们的生活提供了便利的消费环境,例如百货商场就丰富了人们的生活质量。同时,商场的大量兴建也为在设施上不断地进行完善。作为当今建筑中一个重要的组成,暖通空调在建筑物中越来越高。但是在进行暖通空调设计时,需要根据建筑物的功能需求等方面来进行考虑。
关键词 百货商场;空调设计;设计原则
Consider the department store air conditioning system design parameters
Sun Li-chao
(Spring of Hebei Construction Engineering Co., LtdHandanHebei056000)
【Abstract】Rising standards in our economy today, the construction of various types of shopping centers to people´s lives provides a convenient environment for consumption, such as department stores to enrich the quality of life. Meanwhile, a large shopping mall built on a facility for constantly improving. As of today an important component in building, HVAC in buildings is increasing. However, during HVAC design, the need to respect the functional requirements of such buildings to be considered.
【Key words】Design principles;Department stores;Air-conditioning design
1. 百货商场空调设计的特点
百货商场空调设计的特点主要表现为以下几个方面:
(1)平面建筑空间大,负荷较小。百货商场的平面建筑空间较大,为吸引顾客的注意力,使之停留在室内琳琅满目的商品上,除广告橱窗外,商场的外围结构大都被设计成封闭式(即使是玻璃幕墙),故围护结构的传热及辐射负荷相对较小。
(2)冷负荷所占比重大。为保证百货商场的采光和广告效应,商场使用的各式照明设备较多且发热值高(如投射灯、卤素灯等),尤其是针对一些特殊商品(如首饰),故由照明产生的冷负荷占空调室内负荷的较大部分。
(3)人员和新风负荷大。百货商场的人员密度高,故人员负荷及新风负荷均较大,而且室内空气的品质好坏完全依赖于空调的新风系统。
(4)空调设备具有灵活性。百货商场的部分格局会随季节或需求不同而变动,故要求空调设备具有一定的灵活性。
2. 暖通空调设计原则
(1)商业建筑供暖系统分两种情况,一种是位于严寒或寒冷地区没有空调系统的商场要设置供暖系统,这种情况属于全负荷供暖系统;另一种情况是位于严寒或寒冷地区并设有空调系统的商场,其周边房间或有外围结构的商场,宜设置值班供暖系统,这种系统只担负室内值班温度下的热负荷。
(2)采用散热器的供暖系统其管道均为钢管时,热媒宜使用95℃ /70℃热水;采用散热器的供暖系统其含有PEX、PPR等非金属管道时,热媒宜使用80℃ /60℃热水;采用低温热水地板辐射散的供暖系统,其热媒宜使用60℃ /50℃热水。
(3)散热器宜设置在外窗、外墙和门口附近,距外围护结构6m以外的内区,不应布置散热器、地板加热盘管等散热设备,以防内区过热。
(4)系统自动排气阀不宜设在商品货架上;散热器应选择安全可靠、不易漏水的产品;为了防止对流热空气影响商品的存放,散热器不宜设置在商品货架下。
(5)大门处宜采用热风幕。
(6)条件允许时,宜采用低温地面辐射供暖,以其较好地解决在营业厅中难以布置散热设备的问题,但最好在地面上标出地面内加热盘管的位置、走向,以防止二次装修时破坏盘管。
(7)商场一般为框架结构,柱间多为通窗,因此散热器供暖系统宜采用集中立管的水平串联系统,集中供回水立管以每个大房间为一组,如果集中立管之间有多个房间,应采用带三通温控调节阀的跨越式水平串联系统。
(8)一般商场均设有排风系统,应考虑补进商场新风的热负荷,但只考虑正常换气量的负荷,非经常性排风不予考虑。
(9)冬季商场营业场所的室内计算温度不宜过高,既要满足商场售货员和工作人员的舒适要求,又要考虑到顾客冬季穿着较多的因素,还要采用适于商品保存的温度。
(10)设有自动扶梯或共享空间的商场,热压作用较大,应注意加强上部结构的气密性,并应在底层出入口处设置门斗或旋转门等减少冷空气渗入的措施。同时这种空间容易造成上热下冷的现象,在设计时应使系统有竖向调节的措施。
3. 空调设计
3.1商业建筑空调冷负荷的特点。
(1)商场内区较大,人员多、照明的灯具多,人体散热负荷、新风负荷、照明负荷占冷负荷的绝大部分;内区具有常年不变的冷负荷;而建筑围护结构负荷占比例很小,并且一年四季和一天内各时刻都在变化;商场湿负荷较大,因此热湿比较小。
(2)人员密度的取值大小是直接影响到设计冷负荷的重要因素,设计中可参考建筑设计规范分层取值,但是要考虑到大、中、小城市人流密度的区别。大城市商场人员密度可取0.7~1.2人/m2,中小城市可取0.2~0.7 人/m2,一层最大,一层以上或地下层依次递减。人员密度还要考虑经营品种的不同和商业建筑在城区内地理位置的不同。比如服装、百货商场客流较多,工艺品、珠宝首饰、钟表、文教体育用品、精品、高档商品商场客流较少。
(3)空调冷负荷中灯光负荷也占有较大的比例,目前在国家实行建筑节能政策的背景下,所用灯具普遍采用高效、节能型光源,照明功率密度在逐渐减小。设计中应按电气专业提供的照明功率分布统计。商场的电器设备主要有冷藏柜、营业用计算机及其他使用插座的设备,不包括自动扶梯、电梯等大型设备。
3.2空调系统的选择。
(1)大空间宜首选集中式全空气空调系统。商业建筑空间大,装饰要求高,湿负荷大,室内污染物较多,应首选集中式全空气系统。其优点是:组合式空气处理机组可以有较大的空气去湿和过滤能力,并可以进行多功能调节,满足空调精度要求;过渡季可以充分利用室外新风实现大新风比或全新风运行;不会因冷水管道表面结露而污染顶棚和商品;顶棚内的风管道维修量很小。缺点是需要有较规范的机房,占用商场的营业面积。采用全空气系统时可将首层的空调机房放在地下层或二层。
(2)较小的或低标准营业厅可选吊挂式或柜式空调机组。较小的或低标准营业厅当不具备集中空调系统条件时,可采用吊挂式或柜式空调机组,这种系统不设专用机房,可以不占或少占营业面积,也没有管道结露问题。其缺点是:过渡季不能加大新风;空气过滤能力低;一般没有冬季加湿设施。如果采用这种系统,应增设初、中效过滤,机组要配置6~8排盘管。在寒冷地区,全年空调系统应设独立的新风系统,以免冬季直接引入室外新风时冻坏盘管。同上,供暖地区应增设散热器或地板辐射值班供暖系统。
(3)风机盘管的应用。在建筑空间不允许敷设大尺寸空气管道的情况下,才选择采用风机盘管加新风系统。一般的风机盘管系统有以下缺点:过渡季不能加大新风量以实现节能目的;风机盘管的除湿能力较低,不能满足大量的除湿需要;风机盘管无空气过滤器或只有过滤网,不能满足商场空气的净化需要;风机盘管的制冷量很小,需要台数很多,管理和维修很不方便;冷水管道保温不良时会产生结露现象而污染顶棚和商品。当用于客流量少、发湿量小的商场时,可以采
用温湿度独立控制的风机盘管系统。
(4)商场的周边区与内区的系统应分开设置。有内区的商场,其周边区与内区的系统应分开设置,以便冬季可以同时实现内区供冷、局边区供热,并且可以充分利用室外空气的自然冷源。
3.3空气处理过程及室内计算参数。
按照我国采暖通风与空气调节设计规范及有关标准,商场夏季的室温为24~28℃,相对湿度为40% ~65%,商场人员多,湿负荷较大,热湿比小,要达到规范要求,应采取全空气一次回风再热系统来处理空气。但是大多数商场的全空气系统都采取露点送风方式,而不设再加热器,目的是为了节能和省去夏季供热设备的运行费用,这就使室内空气状态点右移,湿度偏大,使得大多数商场在夏季都感觉到潮湿。因此,如果采用露点送风方式,就要适当降低空温,以改善室内的热舒适状态,建议室温不超过25℃。对于风机盘管系统、吊挂式或柜式机组系统更是无法解决大量除湿和再热问题。
4. 结束语
综上所述,在进行百货商场空调设计时,需要从多方面进行考虑,例如商场的地理位置以及人流量的情况等,通过这些实际情况计算出真实的数据,并以此作为设计方案的参考,从而真正意义上满足百货商场对暖通空调的需求。
参考文献
[1]周权,杨灵艳.某商务中心空调系统节能评价体系分析[J].低温建筑技术,2009.